李秀蘭
函數(shù)的概念是學習函數(shù)的基礎,函數(shù)是高中數(shù)學的核心內容。讓我們一起來了解“函數(shù)”吧。
一、函數(shù)的概念,精彩紛呈
設A,B是兩個非空的數(shù)集,如果按照某種對應法則f,對于集合A中的每一個元素x,在集合B中郁有唯一的元素y和它對應,那么這樣的對應叫做從A到B的一個函數(shù),通常記作y=f(x),x∈A,其中所有的輸入值x組成的集合A叫做函數(shù)y=f(x)的定義域。
需要注意的是:(1)函數(shù)y=f(x)也經常寫作函數(shù)f(x),在函數(shù)關系式中,函數(shù)的定義域為全體實數(shù)時可以省略不寫,如函數(shù)y=2x+l(x∈R)往往寫成y =2x+1。(2)對y=f(x)即“y是x的函數(shù)”的理解:x是自變量,它是對應法則所施加的對象,f是對應法則,它可以是一個或幾個代數(shù)式,可以是圖像、表格,也可以是文字描述;y是自變量的函數(shù),當x為允許的某一具體值時,相應的y值為該自變量值相對應的函數(shù)值。
例1 下列對應是從A到B的函數(shù)的是____。
(1)A=R,B={x|x>0},對應法則f:x→|x|。
(2)A=Z,B=N,對應法則f:A→B,求平方。
(3)A=Z,B=Z,對應法則f:A→B,求算術平方根。
(4)A=[-2,2],B=[-3,3],對應法則f:A→B,求立方。
解:可結合函數(shù)的定義來判斷。
(1)不是函數(shù),A中的元素0在B中沒有元素與它對應。
(2)是函數(shù),符合函數(shù)的定義。
(3)不是函數(shù),A中的負數(shù)沒有算術平方根,可知B中沒有元素與它對應。
(4)不是函數(shù),集合A中的元素2,求立方后不在集合B中,可知在B中無元素與它對應。
答案為(2)。
評注:判斷一個對應關系是否為函數(shù)關系,除構成對應的兩個集合是數(shù)集外,更重要的是判斷任意給定的x值是否有唯一的y值與之對應,即“取元的任意性,取值的唯一性”,這是判斷一個對應關系是函數(shù)關系的重要依據(jù)。
二、函數(shù)的定義域,理解是關鍵
函數(shù)的定義域主要是通過解不等式(組)來獲得的,若不加以說明,所謂函數(shù)的定義域就是使函數(shù)表達式有意義的輸入值的集合。
例2 求下列函數(shù)的定義域:
評注:求函數(shù)的定義域往往需要將問題轉化為解不等式或不等式組。函數(shù)的定義域可以用集合表示,也可以用區(qū)間表示。
例3 (1)已知函數(shù)f(x)的定義域為[1,3].求函數(shù)f(2x+1)的定義域。
(2)已知函數(shù)f(2x+1)的定義域為[1,3],求函數(shù)f(x)的定義域。
解:本題屬于復合函數(shù)的定義域問題。若函數(shù)y=f(t),t=g(x),則稱函數(shù)y=f[g(x)]為復合函數(shù),而該函數(shù)的定義域是由y=f(t),t=g(x)共同決定的,可認為在對應法則f的作用下,g(x)是在y=f(t)的定義域內取值的。
(1)函數(shù)f(x)的定義域為[1,3],即x∈[1,3]
函數(shù)f(2x+1)中的2x+l的范圍與函數(shù)f(x)中的x的范圍相同,則l≤2x+1≤3,即0≤x≤1,可得f(2x+1)的定義域為[0,1]。
(2)由x∈[1,3],可得2x+1∈[3,7],即函數(shù)f(x)的定義域是[3,7]。
評注:在解決上述問題中要注意作用對象的范圍,從而正確求出函數(shù)的定義域。